Энциклопедия практической электроники - Рутледж Д.
ISBN 5-94074-096-0
Скачать (прямая ссылка):
Антенна
V
frf, fi
/Л
frf+flo. fo
РежекторньО фильтр ЧЗК
¦а]
Громкогоборитель
0
Местный гетеродин
Рис. 1.10. Схема приемника прямого преобразования с применением режекторного полосового фильтра для подавления частот зеркального канала
Например, рабочий диапазон частот радиостанции NorCal 40А, которая предназначена для работы в 40-метровом диапазоне радиоволн, составляет от 7 до 7,04 МГц. Разница между частотой входного высокочастотного сигнала и частой сигнала зеркального канала очень незначительная. Поэтому разделить такие частоты трудно. Но, несмотря на технические трудности, все-таки можно создать фильтр с кварцевыми кристаллами наподобие тех, что используются в наручных часах. Однако полоса пропускания кварцевого фильтра фиксирована. Это означает, что при наличии
1.9. СУПЕРГЕТЕРОДИННЫЙ ПРИЕМНИК fW]
на входе приемника такого фильтра невозможно настроиться на сигналы, которые передаются радиостанциями, работающими в разных диапазонах частот.
1.9. Супергетеродинный приемник
На современном этапе развития радиосвязи наибольшее распространение получил супергетеродинный приемник. Существуют различные схемы такого приемника. При его использовании решить проблему, связанную с подавлением помех от частот зеркального канала и соседних каналов, можно путем добавления в схему приемника прямого преобразователя частоты еще одного полосового фильтра (рис. 1.11).
Антенна
frf, fl
ФВЧ
in
ФПЧ
frf+fvfo. fif
УНЧ
fif+f Mo. fc
0
0
Перестраибаемый генератор
Генератор биений
Рис. Т.П.Супергетеродинний приемник
В дополнение к изложенному в разделе 1.8 можно отметить, что «супергетеродин» является классической схемой, которая используется в том или ином виде в абсолютном большинстве радио- и телеприемников. Супергетеродинный приемник был изобретен американцем Говардом Армстронгом (Howard Armstrong) в годы Первой мировой войны. Армстронг поставил себе задачу разработать аппарат, который мог бы перехватывать германские радиосообщения. Он был блестящим инженером, сумевшим изобрести принцип частотной модуляции, но его судьба оказалась трагичной: много лет он провел в юридической борьбе за свои патенты и в 1954 году покончил жизнь самоубийством.
Супергетеродинный приемник является сложной системой, состоящей из отдельных устройств. Гетеродин в первом преобразователе частоты можно перестраивать, поэтому его называют перестраиваемым генератором (ИТ). Во втором преобразователе частоты расположен генератор, вырабатывающий фиксированную частоту, - второй гетеродин (генератор биений - ГБ). Первый смеситель называется высокочастотным смесителем, а второй - смесительным детектором.
После поступления от антенны сигнала высокой частоты во входной цепи приемника происходит предварительная селекция и усиление полезного сигнала. В связи с этим входную цепь вместе с ФВЧ иногда называют преселектором. Чтобы упростить управление приемником, часто применяют одноручечную (сопряженную) настройку контуров преселектора и первого гетеродина. При повороте ручки частота настройки контуров преселектора frf и гетеродина fvfo меняется одновременно и так,
Гзб"1 !.МИР РАДИОСВЯЗИ
что разностная частота остается постоянной. После первого преобразователя сигнал промежуточной частоты поступает на фильтр промежуточной частоты (ФПЧ). Второй гетеродин генерирует сигналы с частотой, отличающейся от промежуточной на величину звуковой частоты. Частота второго гетеродина fbfoH промежуточная частота fif поступают на детектор, который их преобразует в звуковую частоту fa переданного сигнала. На рис. 1.12 показано расположение различных частотных составляющих, которые появляются при работе супергетеродинного приемника с двойным преобразованием частоты.
ФПЧ ФВЧ
«-«- -» -» -» / ^ / -»\ -» \
I f VfO f Vi f fbfo foi fi,b f rf f usb f
Рис 1.12. Положение чааот для супергетеродинного приемника. Изменяемые частоты помечены горизонтальными стрелками_
С учетом вышесказанного можно записать следующие соотношения:
frf = fif + fvfo (1-37)
fv^tWvro (1-38)
fif = f„fo-fa (1-39)
4 = fbfo +fa (1-40)
где fvi - зеркальная частота перестраиваемого генератора, a fN - зеркальная частота генератора биений. Настройка приемника ведется путем изменения частоты перестраиваемого генератора. Полоса пропускания ФВЧ должна быть достаточно широкой, чтобы обрабатывался весь требуемый диапазон ВЧ сигнала. Кроме того, ФВЧ не должен пропускать зеркальные частоты перестраиваемого генератора. Из рисунка видно, что зеркальная частота перестраиваемого генератора лежит достаточно далеко от полосы ВЧ сигнала, поэтому ее можно без особого труда ослабить, используя ФВЧ.
Зеркальная частота генератора биений fbi ослабляется ФПЧ. Полоса частот, которая включает суммарный сигнал частоты генератора и зеркальной частоты fbi, называется верхней боковой полосой. Она определяется как:
f«sb = fvfo + fbi (1.41)
Если подставить значение fbi из формулы (1.40), получим:
fvfo + fbfo + f. (1.42)
Частоты нижней боковой полосы равны:
fisb = fvfo + fbfo "fa (1-43)
